ПОРШЕНЬ И ШАТУН ДВИГАТЕЛЯ ВАЗ-11183, 11186

Вазовский мотор редакционного Datsun mi-DO пережил встречу клапанов с поршнями. Причина: на ремне ГРМ срезало зубья. Эксперты «За рулем» решили не просто отремонтировать, а модернизировать двигатель, чтобы подобного не повторилось. Смотрите, как установить обновленную поршневую группу.

Чтобы модернизировать вазовский моторDatsun mi-DO, нам понадобится заменить ключевые детали и необходимые прокладки.

Но обо всем по порядку.

На ремонт привезли Гранту с небольшим пробегом. Клиент попросил заменить поршни на безвтыковые. В ранних статьях мотор Гранты с облегченной ШПГ неоднократно рассматривался, по-этому повторяться не будем.

Работа достаточно проста. Демонтируем головку блока цилиндров в сборе с катколлектором и ресивером. При откручивании болтов крепления фланца катколлектора шпильки зачастую обламываются — ремонт тоже несложен, нужно вырезать обломанные шпильки и вставить на их место болты.
После демонтажа поддона можно открутить шатуны и достать шатунно-поршневую группу.

Используем новые поршни производства СТК, с циковками под клапана. Идеология облегченной шатунно-поршневой группы полностью сохраняется — шатуны остаются прежними, приоровскими. Поршневые кольца заменяем на новые и монтируем шатунно-поршневую группу в блок цилиндров. После монтажа головки блока цилиндров проверяем безвтык путем проворота распредвала при подведенных в ВМТ поршнях — все клапана свободно открываются.

Бюджет данной работы — 10 тыс.руб (запчасти + работа).

Демонтаж шатунно-поршневой группы на автомобиле двигателя Лада Гранта (ВАЗ 11183, 21116)

Работу проводим для оценки состояния деталей шатунно-поршневой группы (ШПГ) и цилиндров двигателя при снижении компрессии в цилиндрах, а также при возникновении стуков поршней и шатунных подшипников коленчатого вала.

При необходимости можно заменить дефектные детали ШПГ, не демонтируя двигатель.

Работу выполняем на смотровой канаве или эстакаде.

Головкой Е-10 ослабляем затяжку двух винтов крепления крышки шатуна.

Вынимаем поршень с шатуном из цилиндра.
Аналогично демонтируем поршни с шатунами из других цилиндров. Проводим оценку технического состояния цилиндров и деталей ШПГ (см. «Разборка и сборка двигателя»).

По результатам оценки заменяем отдельные дефектные детали или демонтируем двигатель для капитального ремонта.

Установку ШПГ см. «Разборка и сборка двигателя».

Рассмотрим капремонт ДВС очередной Приоры с двигателем ВАЗ-21116 (Гранта 8 кл). В 2014 году мы уже описывали подобный ремонт, подробно он освещался в этой статье.

Нынешний автомобиль имел несколько иные показания к ремонту. После обрыва ремня ГРМ (реальный пробег автомобиля неизвестен) и загиба клапанов, клиент несколько раз перебирал головку в различных СТО по причине сильного расхода масла (более литра на тысячу км). Почему-то эти горе-СТО ограничивались лишь заменой маслосъемных колпачков, но никто не хотел лезть далее в блок цилиндров, хотя было очевидно, что столько масла угорать из-за колпачков просто не может физически.

Судя по свечам — один из цилиндров кидает масло. Снимаем головку в сборе с коллектором.

Разумеется, причина дикого масложора скрыта вовсе не в головке. Посмотрите на цилиндры — хона давно нет, стенки превратились в зеркало. Графитное покрытие на юбках поршней протёрлось насквозь и появились знакомые нам задиры. А причина жора — в маслосъемных кольцах Гётц, гребешки которых износились, а малюсенькие дренажные отверстия наглухо закоксовались. По опыту таксистов, эксплуатирующих Гранту «с нуля», подобный износ может наступить к 100 тысячам километров. Всё дело в качестве хонинговки ВАЗа — грубая алмазная хонинговка, как наждак, буквально сжирает тонкие импортные кольца.

Слухи о латунных заводских направляющих втулках Гранты оказались пустыми побасенками — в головке с завода по-прежнему стоят чугунные втулки. Мы установили проверенные бронзовые втулки клапанов, восстановили клапана (шлифовка рабочей фаски + чистка от нагара), заменили маслосъемные колпачки и поправили фаски седел на высокоточном станке. Комплект ГРМ так же обновили.

Блок цилиндров расточили в ремонтный размер и сделали платохонингование цилиндров. Поршни — безвтыковые СТК с графитным покрытием юбки, ремонтного размера 82.5 мм. Кольца установили наборные.

Нетрудно проверить «безвтык», путём проворота распредвала при предварительно выставленных в ВМТ поршнях (поочередно 1\4 и 2\3 цилиндры). Благодаря циковкам и серийному распредвалу 2110 с ходом клапана 9.6 мм, двигатель стал безвтыковым (при тонкой прокладке). А вот с распредвалом Нуждин 10.42 на предыдущей машине такой фокус не прошёл.

Масложор был полностью ликвидирован. Бюджет данного капитального ремонта (включая работы и все запчасти) составил всего 27 тысяч рублей. На все работы предоставляется гарантия 6 месяцев или 15 тыс.км.

Datsun on-Do, me-Do. ПОРШЕНЬ И ШАТУН ДВИГАТЕЛЯ ВАЗ-11183, 11186 — ЗАМЕНА

Чрезмерно изношенные поршни подлежат замене. Замена поршня и шатуна может потребоваться при соударении клапана с поршнем, вызванном нарушением фаз газораспределения или обрывом ремня привода ГРМ.

Datsun on-Do, me-Do. ЗАМЕНА ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ С ПЛАВАЮЩИМ ПАЛЬЦЕМ

Для выполнения работы потребуются нутромер и оправка для поршневых колец.

1. Снимаем с поршня поршневые кольца (см. «Поршневые кольца и шатунные вкладыши — замена»).

2. Шилом или отверткой с тонким лезвием поддеваем и вынимаем из проточки стопорное кольцо поршневого пальца.

Измерения проводим в четырех поясах (3, 10, 60 и 112 мм от верхней кромки цилиндра) в продольном и поперечном направлениях двигателя. Б верхнем поясе цилиндр не изнашивается. По разнице показаний нутромера в разных поясах определяем степень износа каждого цилиндра.

2. Микрометром измерив диаметр юбки поршня, определяем его износ.

Небольшой равномерный износ цилиндра (в пределах 0,05 мм) можно попробовать компенсировать установкой поршня другого класса с большим диаметром.

Если максимальный износ составляет 0,15 мм и более, требуется расточка цилиндров и установка поршней ремонтного размера.

Подбор поршней и пальцев

У новых двигателей зазор между поршнем и цилиндром составляет 0,025-0,045 мм и задается установкой поршней того же класса, что и класс цилиндров.

1. Нутромером проверяем износ стенок цилиндров (см. выше).

Диаметры цилиндров разбиты на пять размерных классов (см. табл. 8.1.5). Класс каждого цилиндра выбит на нижней привалочной плоскости блока цилиндров.

классы цилиндров по диаметру

Небольшой равномерный износ цилиндра (в пределах 0,05 мм) возможно компенсировать установкой поршня другого класса с большим диаметром.

Если максимальный износ составляет 0,15 мм и более, требуется расточка цилиндров и установка поршней ремонтного размера.

Предусмотрена расточка цилиндров на 0,4 мм и 0,8 мм под размеры ремонтных поршней.

2. На днище поршня нанесены обозначения, где:

2 — класс отверстия под поршневой палец;

С — класс поршня;

<— стрелка для ориентирования

поршня в цилиндре (должна быть направлена в сторону привода ГРМ);

Г — группа массы поршня.

По диаметру отверстия под поршневой палец поршни делятся на три класса (1,2,3) — через 0,004 мм.

По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (А, В, С, D, Е) — через 0,01мм (измеряется в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 55 мм от днища поршня).

По размеру поршни бывают номинальные и двух ремонтных размеров. Поршни номинального размера не маркируются. Поршни первого ремонтного размера изготавливаются с увеличенным на 0,4 мм диаметром и имеют маркировку в виде символа « Д ». Поршни второго ремонтного размера имеют увеличенный на 0,8 мм диаметр и маркируются символом « Δ ».

На двигателе все поршни должны быть одной группы по массе. Поршни номинальной группы обозначаются символом «Г». Поршни с

увеличенной и уменьшенной массой на 5 г обозначаются «+» и » соответственно.

Класс пальца маркируется краской на его торце.

По наружному диаметру пальцы делятся на три класса (синий, зеленый и красный), через 0,004 мм.

Для облегчения подбора пальца к отверстию поршня на его внутренней стороне краской указывается требуемый класс пальца.

Разборка и сборка двигателя Лада Гранта (ВАЗ 11183, 21116)

Разбираем двигатель для его капитального ремонта.

Перед разборкой очищаем двигатель от загрязнений.

Демонтируем головку блока цилиндров (см. «Снятие и разборка головки блока цилиндров).

Для дальнейшей разборки двигателя монтируем его на разборочный стенд или устанавливаем на верстак.

Снимаем маховик (см. «Замена заднего сальника коленчатого вала»), поддон картера (см. «Снятие поддона картера»), маслоприемник (см. «Снятие маслоприемника»), масляный насос (см. «Снятие и разборка масляного насоса») и масляный фильтр (см. «Замена масла и масляного фильтра двигателя»).

Поочередно отворачиваем винты крепления крышек шатунов и вынимаем из цилиндров шатуны с поршнями (см. «Демонтаж шатунно-поршневой группы на автомобиле»).

Вынимаем вкладыши шатунных подшипников из крышек и нижних головок шатунов.
Если детали шатунно-поршневой группы не повреждены и мало изношены, то могут быть снова использованы. Поэтому при разборке помечаем детали, чтобы при последующей сборке они были установлены на свои места.

Для снятия поршневых колец слегка зажимаем стержень шатуна в тиски с накладками губок из мягкого металла.

Головкой «на 17» отворачиваем два болта крепления крышки коренного подшипника коленчатого вала.

Снимаем крышку коренного подшипника.

Вынимаем из крышки нижний вкладыш коренного подшипника коленчатого вала.
Таким же образом снимаем еще четыре крышки коренных подшипников коленчатого вала.

Вынимаем коленчатый вал из постелей блока цилиндров.

Вынимаем два упорных полукольца коленчатого вала из проточек опоры третьего коренного подшипника.

Вынимаем из опор блока цилиндров верхние вкладыши коренных подшипников коленчатого вала.
После разборки двигателя тщательно промываем и очищаем от нагара детали цилиндропоршневой группы для проверки их технического состояния.

Осматриваем блок цилиндров.

Трещины в любом месте блока цилиндров недопустимы. На зеркале цилиндров не должно быть глубоких рисок, задиров и прижогов, допускается лишь наличие небольших натиров, не ощущаемых пальцем руки.

Цилиндр в зоне четвертого пояса (в направлении, параллельном оси коленчатого вала) не изнашивается. Поэтому по разности замеров в четвертом и остальных поясах можно определить износ цилиндров.

Оцениваем состояние поршней. На поршнях не допускается наличие трещин, прогаров, задиров и сколов. Для определения износа юбки поршня микрометром измеряем ее максимальный диаметр в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Сравнивая замеры диаметров цилиндров и юбок поршней, установленных в этих цилиндрах, определяем зазор между поршнем и цилиндром, который не должен превышать 0,15 мм. Если зазор превышает 0,15 мм, необходимо на СТО расточить и отхонинговать цилиндры под ремонтные поршни увеличенного размера. При этом поршневые кольца необходимо будет заменить новыми, ремонтного размера.

Если износ или овальность шеек коленчатого вала больше 0,03 мм, а также если на шейках есть задиры или риски, то шейки необходимо шлифовать на СТО до ближайшего ремонтного размера.

Перед сборкой двигателя очищаем от старых прокладок, герметика и масла привалочные поверхности блока цилиндров под головку блока, поддон картера, масляный насос, насос охлаждающей жидкости и его трубу, держатель заднего сальника коленчатого вала.

Собираем двигатель в обратной последовательности.

Устанавливаем новые вкладыши коренных подшипников коленчатого вала номинального или ремонтного размера (после шлифовки шеек вала). Вкладыши с проточкой на рабочей поверхности устанавливаем в опоры блока цилиндров, а без проточки – в крышки коренных подшипников. Наносим на рабочую поверхность вкладышей моторное масло и укладываем в постели блока цилиндров коленчатый вал.

Вставляем в проточки опоры третьего коренного подшипника упорные полукольца, смазанные моторным маслом.

Поверхности полуколец с антифрикционным покрытием (на них выполнены пазы) должны быть обращены к упорным поверхностям коленчатого вала.
Устанавливаем крышки коренных подшипников в соответствии с метками, нанесенными на их наружной поверхности (счет крышек ведется со стороны привода ремня ГРМ).

Затягиваем болты крепления крышек коренных подшипников предписанным моментом (см. «Приложения»).

При установке новых поршней подбираем их к цилиндрам по классам диаметров цилиндров и поршней.

Перед сборкой шатунно-поршневой группы из новых деталей необходимо подобрать пальцы к поршням и шатунам. Правильно подобранный поршневой палец, смазанный моторным маслом, должен входить в отверстие верхней головки шатуна с усилием нажатия большим пальцем руки и не выпадать из отверстия головки при вертикальном положении пальца. В отверстия бобышек поршня палец должен входить также от руки, но с более значительным усилием, чем в шатун.

Для этого вставляем поршневое кольцо в тот цилиндр, в который оно будет установлено при сборке двигателя и выравниваем кольцо в цилиндре днищем поршня.

Набором плоских щупов проверяем зазор в замке поршневого кольца.
Зазор должен быть равен 0,25–0,45 мм. Предельно допустимый при износе тепловой зазор в замке поршневого кольца – 1 мм.

Смазываем моторным маслом кольцевые канавки поршней под поршневые кольца. Устанавливаем на поршни кольца в последовательности, обратной снятию.

На одной из двух торцевых поверхностей нижнего компрессионного кольца около замка нанесена метка «GOE 5 ТОР».

Такая же метка нанесена на торцевой поверхности маслосъемного кольца.
Эти кольца необходимо устанавливать на поршень меткой вверх.

При установке маслосъемного кольца стык расширителя располагаем со стороны, противоположной замку кольца.

После установки поршневых колец располагаем их в канавках поршня следующим образом:

– замок верхнего компрессионного кольца ориентируем под углом около 45° к оси поршневого пальца;

– замок нижнего компрессионного кольца – под углом 180° к оси замка верхнего кольца;

– замок маслосъемного кольца – под углом 90° к оси замка верхнего компрессионного кольца.

Перед установкой поршня с шатуном в цилиндр необходимо сжать поршневые кольца, чтобы они не уперлись в привалочную поверхность блока цилиндров, а вошли в цилиндр. Для этого применяем специальное приспособление – регулируемую оправку.

Устанавливаем поршень с шатуном в цилиндр (ориентируя поршень стрелкой на его днище в сторону привода ГРМ). При этом шатунная шейка коленчатого вала данного цилиндра должна находиться в положение НМТ.

Упираясь рукояткой молотка в днище поршня, проталкиваем поршень в цилиндр.
Сняв оправку, досылаем рукояткой молотка поршень в цилиндр до упора, контролируя посадку вкладыша нижней головки шатуна на шейку коленчатого вала.

При установке крышки шатуна номера на шатуне и крышке должны совпадать и располагаться с одной стороны шатуна.
Затягиваем винты крепления крышек шатунов моментом 20 Н·м и доворачиваем на 135°. Дальнейшую сборку двигателя проводим в последовательности обратной разборке.

Новые зубья

Переходим к приводу ремня ГРМ. Мы выбрали комплект Gates, в который входят помпа от Dolz с прокладкой, ремень и ролик с полуавтоматическим натяжителем. К слову, для натяжения используются разные приспособления. Мы подобрали серповидный захват, рассчитанный под ролик. Захват ставится на ролик, к головке последнего прикручивается болт, и ремень натягивается. Мы отдали предпочтение большому набору с помпой, чтобы подстраховаться: пробег у нашего автомобиля 68 тыс. км, и сколько еще проживет установленная на нем помпа, неизвестно.

Ремень привода вспомогательных агрегатов также было решено поменять — на старом появились отслоения. Мы купили ремень Gates 6PK995 и новый ролик INA вместо посвистывающего старого.

Демонтаж шатунно-поршневой группы на автомобиле

Головкой Е-10 ослабляем затяжку двух винтов крепления крышки шатуна.

Вынимаем поршень с шатуном из цилиндра.

Аналогично демонтируем поршни с шатунами из других цилиндров. Проводим оценку технического состояния цилиндров и деталей ШПГ (см. «Разборка и сборка двигателя»).
По результатам оценки заменяем отдельные дефектные детали или демонтируем двигатель для капитального ремонта.
Установку ШПГ см. «Разборка и сборка двигателя».

Тонкости ШПГ

Переходим к самому интересному — к шатунно-поршневой группе. На нашем втыковом двигателе у поршней нет проточек под клапаны. Мы решили поменять поршни на новые, с проточками, причем вместе с шатунами, так как старые погнулись. Запчасти мы заказали у официального дилера Federal Mogul. В комплект на один цилиндр входят поршень, кольца, палец и собственно шатун вместе с болтами для крепления нижней крышки его головки. На днище поршней видны проточки, а также нанесены номер 11189, стрелка, указывающая направление установки поршня в блок цилиндров, и дата выпуска. Юбка имеет улучшенное покрытие из оксида железа, защищающее ее от повреждений.

Нижняя головка шатуна изготовлена по разрывной технологии, за счет чего место стыка практически не видно. Болты, которыми крепится нижняя крышка шатуна, затягиваются в два приема: сначала — с моментом 20 Нм, затем доворачиваются на 135°. Ориентироваться при сборке помогают выступы на нижней крышке и на теле шатуна. На нижней головке этой запчасти, с двух сторон, есть дублирующаяся в двух местах маркировка: указаны дата выпуска детали и ее номер в партии. Все номера должны совпадать.

По диаметру юбки поршни делятся на три класса. У нас были поршни класса В, поэтому и новые имеют тот же класс, о чем говорит соответствующая маркировка на деталях. Пометка есть и на блоке цилиндров — на привалочной поверхности, рядом с резьбовыми отверстиями, где крепится поддон двигателя.

При покупке запчастей также важно учесть класс шатуна по массе! Эта информация есть на крышке нижней его головки. Таких классов три, и они обозначаются точками — одной, двумя или тремя. В комплекте должны быть шатуны одного класса либо соседних, например первого и второго, но ни в коем случае не первого и третьего.

После установки поршневой группы и затяжки болтов крепления шатунов ставим алюминиевый поддон. Прокладка здесь не нужна — только герметик. Желательно использовать маслобензостойкий состав. Наносить следует совсем немного герметика, чтобы излишки не выдавило во внутреннюю полость.

Всему голова

Переходим к головке блока цилиндров. Меняем все клапаны, оказавшиеся загнутыми, на новые. Для этого притираем их и проверяем на герметичность. Затем ставим маслосъемные колпачки, а после — сами клапаны. При снятии головки блока повреждаются все прокладки, и их также необходимо заменить.

Особенно важна прокладка между головкой и блоком. Она двухслойная, металлическая, с пружинящими «зигами», которые обеспечивают герметичность соединения при меньшем моменте затяжки. Благодаря этой детали существенно сокращается объем газов, попадающих в картер двигателя, — это помогает стабилизировать его работу, а меньший момент затяжки снижает деформацию стенок цилиндров. На нашем моторе используются болты М10, затягивающиеся в три приема: сначала — с моментом 20 Нм, затем они дважды доворачиваются на 90°.

Обратим внимание на распредвал. На его подшипниках есть участки, которые необходимо — без фанатизма! — смазать герметиком, чтобы масло не вытекало по торцевым поверхностям. Притянув головку, при установке толкателей нужно проверить зазоры в клапанах, так как все клапаны у нас новые, а шайбы старые. Последние при необходимости также придется заменить. На шайбах есть маркировка, при установке она должна оказаться внутри толкателя. Шайбы располагают так, чтобы они не протирались при контакте с кулачком распредвала.

Делу крышка

Мы оставляем прежнюю клапанную крышку, а сопутствующие прокладки, в том числе и две втулки, вставляющиеся в отверстия на крышке, понадобились новые. Обратите внимание, что при замене втулок герметик не требуется. Многие герметики со временем отслаиваются, попадают через масляные каналы в поддон, а оттуда — в маслозаборник, забивая систему. Поэтому мы рекомендуем по возможности не использовать герметик.

Цена вопроса

Что касается стоимости работ, то и здесь разброс очень большой. В Московском регионе в зависимости от сервиса ремонт подобного вазовского двигателя обойдется в сумму от 15 000 до 40 000 рублей.

Чтобы «довести до ума» мотор ВАЗ-21116, придется потратить время на поиск запчастей и приличную сумму. Но если втыковый двигатель уже накрылся — а случиться с ним это может когда и где угодно, — такая доработка гарантированно избавит вас от повторения подобной ситуации и всех возможных последствий.

Другие выпуски «Технической среды» доступны в нашем спецпроекте, а также на нашем канале в YouTube.

Разборка и сборка двигателя

Разбираем двигатель для его капитального ремонта.
Перед разборкой очищаем двигатель от загрязнений.
Демонтируем головку блока цилиндров (см. «Снятие и разборка головки блока цилиндров).
Для дальнейшей разборки двигателя монтируем его на разборочный стенд или устанавливаем на верстак.
Снимаем маховик (см. «Замена заднего сальника коленчатого вала»), поддон картера (см. «Снятие поддона картера»), маслоприемник (см. «Снятие маслоприемника»), масляный насос (см. «Снятие и разборка масляного насоса») и масляный фильтр (см. «Замена масла и масляного фильтра двигателя»).

Вынимаем вкладыши шатунных подшипников из крышек и нижних головок шатунов.

Если детали шатунно-поршневой группы не повреждены и мало изношены, то могут быть снова использованы. Поэтому при разборке помечаем детали, чтобы при последующей сборке они были установлены на свои места.
Для снятия поршневых колец слегка зажимаем стержень шатуна в тиски с накладками губок из мягкого металла.

Головкой «на 17» отворачиваем два болта крепления крышки коренного подшипника коленчатого вала.

Снимаем крышку коренного подшипника.

Вынимаем из крышки нижний вкладыш коренного подшипника коленчатого вала.

Таким же образом снимаем еще четыре крышки коренных подшипников коленчатого вала.

Вынимаем коленчатый вал из постелей блока цилиндров.

Вынимаем два упорных полукольца коленчатого вала из проточек опоры третьего коренного подшипника.

Вставляем в проточки опоры третьего коренного подшипника упорные полукольца, смазанные моторным маслом.

Набором плоских щупов проверяем зазор в замке поршневого кольца.

Зазор должен быть равен 0,25–0,45 мм. Предельно допустимый при износе тепловой зазор в замке поршневого кольца – 1 мм.
Смазываем моторным маслом кольцевые канавки поршней под поршневые кольца. Устанавливаем на поршни кольца в последовательности, обратной снятию.

На одной из двух торцевых поверхностей нижнего компрессионного кольца около замка нанесена метка «GOE 5 ТОР».

Упираясь рукояткой молотка в днище поршня, проталкиваем поршень в цилиндр.

Сняв оправку, досылаем рукояткой молотка поршень в цилиндр до упора, контролируя посадку вкладыша нижней головки шатуна на шейку коленчатого вала.

При установке крышки шатуна номера на шатуне и крышке должны совпадать и располагаться с одной стороны шатуна.

Затягиваем винты крепления крышек шатунов моментом 20 Н·м и доворачиваем на 135°. Дальнейшую сборку двигателя проводим в последовательности обратной разборке.